Тайны великих открытий - Александр Помогайбо

После этого он прибег к аналогу, найдя схожий технологический процесс — горячую штамповку. Раскаленная заготовка вкладывается в нижнюю половину штампа, потом накладывается верхняя половина штампа и делается сильный удар молотом. После этого снимают верхний штамп, выбрасывают отштампованную вещь, обливают штамп водой для охлаждения и без промедления штампуют следующую заготовку. После более-менее продолжительной работы на внутренней поверхности штампа появляется сеть трещин.

Но существует и другой технологический процесс — холодная штамповка. При ней сетка трещин не появляется.

Чернов сделал вывод — разница в температуре. Следует определить, при какой именно температуре пороховых газов она начинает влиять на металл. Ученый вычислил эту температуру — около тысячи градусов. Теперь дело оставалось за химиками.

Были у Чернова и другие разработки, но одни из них требовали для своей проверки больших затрат, на которые заводчики не решались, другие же опередили время.

В чем же была причина постоянных успехов Чернова в научной работе? Конечно, не последнее место в них занимает искусство проведения эксперимента. В, казалось, непрерывном процессе охлаждения стали он смог рассмотреть две критические точки, в которых сталь меняет свои свойства. Разделив процесс по этим точкам, он внимательно изучил характеристики стали на каждом этапе. Только после этого он смог сделать конкретные предложения — в общем, тогда еще не создав конкретной теории. Хорошо поставленный эксперимент позволил сделать выводы и без твердого теоретического объяснения.

Только в кристалле увидев физический принцип роста зерен металла, Чернов смог дать научное объяснение — опять же на основе наблюдений.

Определив, что при плавке бессемеровской стали процесс имеет четыре стадии — то есть воспользовавшись своим алгоритмом проведения эксперимента, — он видоизменил продолжительность и характер плавки и выбрал лучший вариант.

"Наблюдение — выявление критических точек — определение характеристик процесса, происходящего между точками — вывод — проверка на опыте — создание новых процессов" — вот его главный алгоритм.

Этап эксперимента иногда может включать в себя моделирование.

Перед строительством Днепрогэса в ЦАГИ был проведен эксперимент, призванный определить возможность судоходства по Днепру после возведения плотины. Макет позволил выявить, что скорость воды чересчур велика. По этой причине в проект были введены коррективы — создали ограждающую дамбу. Без сомнения, если бы эксперимента не было, исправление ошибки после ее обнаружения на натуре потребовало бы огромных средств.

Даже простая модель способна выявить принципиально важный новый эффект. На заре вертолетостроения сотрудник Юрьева — создателя "автомата перекоса" (заднего винта вертолета) Саблин смоделировал поведение воздуха при работе винта вертолета с помощью всего лишь дыма сигареты. Но это позволило выявить неожиданный эффект — сжимание струй за винтом, несмотря на действие центробежных сил. Этот эффект лёг в основу так называемой теории Саблина — Юрьева.

Однако при моделировании часто возникает вопрос о соответствии результатов испытаний на модели истинным. К примеру, при переходе от самолета к модели меньших размеров характер явлений искажается. Поэтому модель для продувки приходится изготовлять в натуральную величину.

Мало кто знает, что перед штурмом Берлина была построена его модель, по которой военачальники учились как лучше воевать в этом городе.

Следующим этапом анализа является количественная оценка. Результат работы изделия требуется выразить в численной форме. После этого определяется либо максимальное или минимальное значение, либо диапазон допустимых значений для выбора какого-то оптимального уровня, при котором должно работать устройство.

При этом сначала выбирается критерий. Часто критерий не определен; в этом случае требуется создать свой — к примеру, расстояние, на котором 90 процентов телезрителей не видят муара на телеэкране.

Следующим этапом анализа является изучение работы изделия на практике.

Результаты нововведений должны изучаться не только на испытательных полигонах, но и в реальной работе. Отзывы тех, кто непосредственно использует продукт конструкторской мысли, — самое главное в анализе. После этих отзывов следует доработка — а возможно, и отказ от устройства.

В нашей стране существует давняя традиция игнорирования обратных связей. С примерами читатель наверняка прекрасно знаком, и приводить их здесь смысла нет.

Вообще же для успешной деятельности обратную связь необходимо ввести. Лучше всего использовать для этой цели вопросник об основных спорных моментах. При этом следует помнить, что опрашиваемые склонны говорить то, что от них ждут (когда я был репортером, мне порой задавали вопрос: "И что мне говорить?"). Поэтому самые важные вопросы следует прятать среди малосущественных — чтобы ответы были спонтанными и естественными. Нужно также непременно задавать вопросы общего характера, чтобы опрашиваемый мог сообщить информацию, о которой задающий вопросы и не подозревает. Дж. Джонс приводит пример результатов подобного опроса:

"Так, машинисты тепловозов указали на то, что основную трудность в пути для них представляет не ориентирование в показаниях приборов и органах управления, а точное определение местонахождения поезда в данный момент. Они определяют его, сопоставляя элементы ландшафта за окнам кабины и звук работы двигателя с привычными ассоциациями для данной точки пути. Отсюда можно сделать выводы, что обзор из кабины и звук работающего двигателя (повышающийся или понижающийся в зависимости от уклона дороги) значительно важнее, чем шкалы и сигнальные лампы приборов, характеризующие работу двигателя. Как и другие операторы, работающие в кабинах транспортных средств, машинисты оказались весьма чувствительными к сквознякам, к которым они не в состоянии адаптироваться, но которых не могут и избежать, так как вынуждены находиться в фиксированной рабочей позе.

Опрос шоферов такси показал, что их больше волнует проблема разборчивости речи в шуме, чем комфортность сиденья. Они главным образом жаловались на то, что шум работы двигателя заглушал едва доходившие до водителя указания пассажиров, с трудом проникавшие через стеклянную перегородку, отделяющую салон от водителя в английском такси. Один из водителей выложил пол резиновым покрытием, чтобы заглушить шум двигателя в своей машине. Всегда полезно уделять внимание тем примитивным способам, которые потребители приспосабливают к оборудованию, причем важно выяснить, почему они так делают. Некоторые из опрошенных водителей изменили наклон подушек сиденья в обратную сторону, что облегчило им доступ к ножному управлению".

ТРЕТЬЕ ПРАВИЛО ДЕКАРТА

Третий принцип Декарта гласит:

"Руководить ходом своих мыслей, начиная с предметов простейших и легко познаваемых, и восходить мало-помалу, как по ступеням, до познания наиболее сложных, допуская существование порядка даже среди тех, которые в естественном порядке вещей не предшествуют друг другу".

Согласно Декарту, прежде всего требуется добраться до самых элементарных понятий:

"Нужно обращать острие ума на самые незначительные и простые вещи и долго останавливаться на них, пока не привыкнем отчетливо и ясно прозревать в них истину".

Что именно позволяет прозревать начала "отчетливо и ясно"? Этим инструментом Декарт называет интуицию — но не в обычном понимании этого слова, а особого рода интуицию. "Под интуицией, — пишет он, — я понимаю не веру в шаткое свидетельство чувств и не обманчивое суждение беспорядочного воображения, но понятие острого и внимательного ума, настолько простое и отчетливое, что оно не оставляет никакого сомнения в том, что мы мыслим, или, что одно и то же, прочное понятие ясного и внимательного ума, порождаемое лишь естественным светом разума и благодаря своей простоте более достоверное, чем сама дедукция, хотя последняя и не может быть плохо построена человеком, как я уже говорил выше.

Так, например, каждый может интуитивно постичь умом, что… треугольник ограничивается только тремя линиями, что шар имеет только одну поверхность, и подобные им истины".

На основании этого "достоверно известного" можно, по Декарту, выводить новые истины.

"Отметим, — оговаривается Декарт, — что не нужно с самого начала браться за исследование трудных вещей, но прежде чем приступить к разрешению каких-либо определенных вопросов, нужно сначала собрать все без разбора сами собой пришедшие в голову сведения, затем постепенно просмотреть их, чтобы узнать, нельзя ли вывести из них какие-нибудь другие, из этих посылок еще и т. д.".